当前，我国氢能产业已步入高速发展的新阶段，应用场景不断拓展。氢能重卡作为氢能产业市场化的关键突破口，其商业化进程显著加快。然而，配套设施短缺及运营成本高企等问题，仍是制约氢能重卡规模化应用的主要障碍。
在近日召开的氢能产业发展论坛上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高针对上述难题提出新的“解题思路”，即借鉴重卡换电模式，引入氢瓶租赁的运营方式，降低氢燃料电池汽车的使用成本。
直击用氢成本高痛点
氢能重卡想要从小批量示范走向大规模普及应用，首要前提是提高车辆经济性，这其中包括购置、运营乃至车辆全生命周期的成本优化。
“只有使用效果和经济性达到或优于燃油和纯电车型，氢能重卡才有可能实现完全市场化。”新能源与智能网联汽车独立研究者曹广平表示，用氢成本高昂、加氢基础设施不完善，是氢能重卡商业化运营面临的主要挑战。
其实，氢气本身价格并不高，但由于其储运技术成熟度不足且运输效率低下，从而抬高了终端用氢成本，导致氢能重卡运营成本居高不下。另外，加氢站建设成本高昂，难以形成规模效应，这进一步加剧了氢能应用在经济层面的压力。有行业数据显示，当前建设一座日加氢能力500千克、加注压力35MPa的加氢站，投资总额近1200万元，几乎是建设一座加油站所用成本的3倍。而下游用氢市场规模小，难以快速分摊加氢站建设成本，加之加氢站运营成本高，难以实现盈利，致使无法开展正常的商业运营。因此，当前国内加氢站建设进度相对滞后，数量和分布未能满足市场需求，导致终端加氢不便，规模效应难以显现。
当下，如何攻坚降本问题，探索一条可持续商业发展路径，进一步提升氢能重卡市场竞争力，已成为业界亟待解决的焦点问题。
“‘换氢瓶’模式的提出，无疑为氢能重卡推广应用带来了新思路。”某重卡企业负责人表示，“换氢瓶”模式与重卡换电模式有着相似的操作逻辑，即采用氢瓶租赁、直接更换的方式，实现快速补能，省去长时间等待加氢的繁琐过程，从而大幅提升加氢效率和便利性。更为重要的是，该模式不仅可以显著降低终端用户的用氢成本，还能有效破解加氢站投资大、建设难及运营难等问题。
在欧阳明高看来，氢能重卡若采用“换氢瓶”模式，其续驶里程至少要达到500公里至800公里，这样才能与纯电重卡形成错位竞争。对于短途运营场景而言，鉴于城市内充电设施普及率较高，且车辆补能时间持续优化，纯电重卡已具备明显的竞争优势，因此在这一领域推行氢瓶租赁的意义并不大。
事实上，重卡“换氢瓶”概念并非首次出现。在此之前，针对重型货车货运量大、行驶距离长、连续运行的特点，丰田公司推出一套集成高功率系统、70MPa加氢系统和氢气瓶集成储存模块的综合解决方案。该方案采用可更换式氢气瓶技术，使得车辆在加氢不便的地区也能快速完成补给，从而覆盖更广泛的区域，有效解决氢能重卡补能难题。值得一提的是，在第六届中国国际进口博览会上，丰田展台所展示的一款氢燃料电池重卡车型，便采用更换储氢瓶补能技术。这一技术的展示，进一步验证了“换氢瓶”模式在实际应用中的可行性。
需解决三大难点
从行业实践和布局的进展来看，除丰田公司外，国内一些科研团队和氢能公司也在积极着手“换氢瓶”技术的测试验证工作。在业内人士看来，“换氢瓶”模式有望推动氢能重卡快速上量，加速氢能产业链商业化落地，未来或将有更多企业卡位布局。但目前来看，重卡换“氢”尚处于萌芽破土阶段，在实际推广和应用过程中仍面临诸多挑战。
首先，从技术层面来看，要实现储氢模块整体更换，需要考虑气密性、标准化及安全性等问题。具体而言，由于“换氢瓶”模式涉及高压氢气的存储与传输，整个更换过程必须确保高压管路的气密性，以防止氢气泄露。此外，目前市场上氢瓶规格各异，缺乏统一标准，这给换氢站的建设和运营带来诸多挑战，需要适配不同规格的氢瓶。标准化是推动“换氢瓶”模式发展的关键，需要产业链各方共同努力和协同。同时，在更换氢气瓶的过程中，必须严格遵守安全操作规程，防止因操作不当或设备故障导致的安全事故。
其次，从经济性角度来看，重卡换“氢”仍有成本优化的空间。在投资成本方面，建设换氢站需要大量的资金投入，包括土地购置、设备采购、安装调试等费用。同时，鉴于“换氢瓶”模式尚处于发展初期，仍需大量研发资金的注入。不仅如此，换氢站的运营成本也相对较高，在氢能源产业尚未形成规模效应的情况下，这些高昂的支出可能会成为制约“换氢瓶”模式推广应用的关键因素。
“‘换氢瓶’模式的核心优势在于通过‘集中加氢、分散换瓶’的方式，能够有效减少布局建设加氢站的成本。但值得注意的是，这种模式所需的储氢、运氢成本相较于传统方式并未有显著下降。”曹广平认为，尽管‘换氢瓶’模式能够增加氢能商用车的作业时间，提升运营效率，但也伴随着高昂的成本支出，特别是换氢瓶对气密性的要求极高，导致当前成本居高不下。同时，多出的氢瓶不仅增加总体成本，还带来多瓶口、多瓶体泄露的风险。
此外，供氢系统模块化更换的模式，对车辆公告管理和特种设备安全使用管理都提出新的挑战。因此，该模式的推广应用还需进一步探索研究，同时完善相应的政策和法规要求，以确保其安全、高效、可持续发展。
能否落地有待市场检验
“换氢瓶”模式作为一种创新性的商业模式，能否落地有待市场检验，想要实现大规模推广，仍有很长的路要走。
从市场端来看，目前大部分消费者对于“换氢瓶”模式仍缺乏了解，对其安全性和便利性也持有疑虑。因此，提升消费者对这一模式的认知度和接受度成为推广过程中的重要课题。同时，随着新能源重卡市场的迅猛发展，纯电重卡和换电重卡已逐渐成为行业的主流选择，加之甲醇能源等多种驱动技术在重卡领域已取得显著突破，“换氢瓶”模式面临着与这些成熟技术的激烈竞争。
尽管面临种种难题，但在业内人士看来，重卡换“氢”模式的发展前景依然广阔。现如今，氢能重卡发展已行至规模化商用的前夜，氢能储运环节的关键技术日趋成熟，安全高效的车载储氢瓶布局也频频取得进展。随着相关技术不断进步和市场逐步成熟，“换氢瓶”模式有望在氢能重卡乃至氢能产业中发挥重要作用。
总的来说，在探索氢能重卡降本的多条路径中，推广应用重卡换“氢”模式被视为一种有效的解决方案。未来，在“换氢瓶”模式的实践和探索中，需要企业加大换瓶补能技术的创新力度，提升氢能产品的质量和性能。同时，产业链各方需紧密合作，共同克服难点，提高市场对氢能重卡和换氢瓶技术的认知度和接受度。此外，政府相关部门也应出台相应的配套政策措施，鼓励并支持创新性氢能源技术的研发与应用，为氢能产业可持续发展提供有力保障。
